DE102006006597B4 - Method and system for determining a steam temperature influencing sequence - Google Patents

Method and system for determining a steam temperature influencing sequence Download PDF

Info

Publication number
DE102006006597B4
DE102006006597B4 DE102006006597.2A DE102006006597A DE102006006597B4 DE 102006006597 B4 DE102006006597 B4 DE 102006006597B4 DE 102006006597 A DE102006006597 A DE 102006006597A DE 102006006597 B4 DE102006006597 B4 DE 102006006597B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steam temperature
variance
mean
sequence
negative
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102006006597.2A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102006006597A1 (en
Inventor
Xu Cheng
Richard W. Kephart
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Emerson Process Management Power and Water Solutions Inc
Original Assignee
Emerson Process Management Power and Water Solutions Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Emerson Process Management Power and Water Solutions Inc filed Critical Emerson Process Management Power and Water Solutions Inc
Publication of DE102006006597A1 publication Critical patent/DE102006006597A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102006006597B4 publication Critical patent/DE102006006597B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/0205Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system
    • G05B13/021Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system in which a variable is automatically adjusted to optimise the performance
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/56Boiler cleaning control devices, e.g. for ascertaining proper duration of boiler blow-down
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J3/00Removing solid residues from passages or chambers beyond the fire, e.g. from flues by soot blowers
    • F23J3/02Cleaning furnace tubes; Cleaning flues or chimneys
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28GCLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G1/00Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances
    • F28G1/16Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances using jets of fluid for removing debris
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28GCLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G15/00Details
    • F28G15/003Control arrangements
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B17/00Systems involving the use of models or simulators of said systems
    • G05B17/02Systems involving the use of models or simulators of said systems electric

Abstract

Verfahren zur Bestimmung einer Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz zum Betrieb mehrerer Rußausblaser (110, 208, 210, 212, 214, 216, 218) in einem Dampf-Energieerzeuger, wobei die mehreren Rußausblaser (110, 208, 210, 212, 214, 216, 218) dazu benutzt werden, ein Reinigungsspray in einen Wärmeübergangsbereich des zur Stromerzeugung eingesetzten Dampf-Energieerzeugers zu sprühen, wobei das Verfahren folgendes aufweist: Betrieb mehrerer Rußausblaser (110, 112, 208, 210, 212, 214, 216, 218) entsprechend einer Rußausblasesequenz, wobei die Rußausblasesequenz den Durchfluss des Reinigungssprays vorgibt, das von jedem einzelnen der Rußausblaser (110, 112, 208, 210, 212, 214, 216, 218) über eine Zeitsequenz eingesetzt wird; Messung der Dampftemperatur im Wärmeübergangsbereich während der Zeitsequenz; Berechnung mehrerer statistischer Parameter der Rußausblasesequenz; sowie Auswertung mindestens eines der Mehrzahl der statistischen Parameter gemäß einem ersten Kriterium, um festzustellen, ob es sich bei der Rußausblasesequenz um die Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz handelt.A method for determining a steam temperature influencing sequence for operating a plurality of soot blowers (110, 208, 210, 212, 214, 216, 218) in a steam power generator, the plurality of soot blowers (110, 208, 210, 212, 214, 216) , 218) can be used to spray a cleaning spray into a heat transfer area of the steam power generator used to generate electricity, the method comprising the following: operating a plurality of soot blowers (110, 112, 208, 210, 212, 214, 216, 218) in accordance with one Soot blowing sequence, wherein the soot blowing sequence dictates the flow rate of the cleaning spray used by each of the soot blowers (110, 112, 208, 210, 212, 214, 216, 218) over a time sequence; Measurement of the steam temperature in the heat transfer area during the time sequence; Calculation of several statistical parameters of the soot blowing sequence; and evaluating at least one of the plurality of statistical parameters according to a first criterion in order to determine whether the soot blowing-out sequence is the steam temperature influencing sequence.

Description

TECHNISCHER EINSATZBEREICHTECHNICAL APPLICATION

Dieses Patent bezieht sich im Allgemeinen auf Computersoftware und im Besonderen auf Computersoftware zum Einsatz in Anlagen zur Erzeugung elektrischen Stroms.This patent relates generally to computer software, and more particularly to computer software for use in electrical power generation facilities.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Kraftwerke setzen zur Stromerzeugung unterschiedliche Typen von Energieerzeugern ein, die je nach der zur Stromerzeugung eingesetzten Energie in Wärme-, Kernkraft-, Wind-, Wasserkraft- und andere Energieerzeuger unterteilt werden können. Jeder einzelne dieser unterschiedlichen Typen von Energieerzeugern arbeitet unter unterschiedlichen einschränkenden Bedingungen. So ist beispielsweise die Ausgangsleistung eines Wärme-Energieerzeugers eine Funktion der in einem Kessel erzeugten Wärme, wobei die Wärmemenge von der Menge Brennstoffs, die pro Stunde verbrannt werden kann, bestimmt wird, etc. Darüber hinaus kann die Ausgangsleistung des Wärme-Energieerzeugers auch vom Wärmeübertragungswirkungsgrad des bei der Verbrennung des Brennstoffs eingesetzten Kessels abhängen. Ähnliche Einschränkungen existieren auch bei anderen Kraftwerktypen. Darüber hinaus sind bei den meisten Kraftwerken mit Kesseln die gewünschten Dampftemperatursollwerte an den endgultigen Überhitzer- und Zwischenüberhitzerausgängen konstant, wobei es erforderlich ist, die Dampftemperatur auf allen Lastebenen innerhalb einer schmalen Bandbreite um die Sollwerte herum zu halten.Power plants use different types of power generators for power generation, which can be subdivided into heat, nuclear, wind, hydropower and other power generators depending on the energy used to produce electricity. Each one of these different types of power producers operates under different restrictive conditions. For example, the output power of a heat energy generator is a function of the heat generated in a boiler, the amount of heat being determined by the amount of fuel that can be burned per hour, etc. Moreover, the output of the heat energy generator may also depend on the heat transfer efficiency depend on the boiler used in the combustion of the fuel. Similar restrictions also exist with other types of power plants. Moreover, in most boilers, the desired steam temperature setpoints at the final superheater and reheater outputs are constant, requiring that the steam temperature be kept within a narrow range around the setpoint values at all load levels.

Brennstoffbetriebene Stromerzeuger erzeugen durch Verbrennung von Brennstoff Dampf aus Wasser, das durch eine Reihe von Rohren im Kessel fließt. Der Dampf dient zur Erzeugung von Elektrizität mittels einer oder mehrerer Turbinen. Bei der Verbrennung bestimmter Brennstofftypen wie beispielsweise Kohle, Öl, Abfall etc. entsteht jedoch eine erhebliche Menge an Ruß, Schlacke, Asche und anderen Ablagerungen (”Ruß”) auf diversen Oberflächen in den Kesseln einschließlich der Innenwände des Kessels sowie der Außenwände der Rohre, in denen das Wasser durch den Kessel strömt. Die Rußablagerungen im Kessel haben diverse nachteilige Auswirkungen auf das Maß der Wärmeübertragung vom Kessel auf das Wasser und mithin auf den Wirkungsgrad der Stromerzeuger, die über die Kessel betrieben werden. Aus diesem Grund bedarf das Rußproblem in brennstoffbetriebenen Kraftwerken, die mit Kohle, Öl und anderen Ruß erzeugenden Brennstoffen arbeiten, einer Lösung. Angesichts der Tatsache, dass nicht alle brennstoffbetriebenen Kraftwerke Ruß erzeugen, wird im folgenden Text dieses Patents der Begriff ”brennstoffbetriebene Kraftwerke” nur fur solche Kraftwerke benutzt, in denen Ruß anfällt.Fuel-powered generators produce steam from water through combustion of fuel that flows through a series of pipes in the boiler. The steam is used to generate electricity by means of one or more turbines. However, combustion of certain types of fuels such as coal, oil, waste, etc. creates a significant amount of soot, slag, ash and other deposits ("soot") on various surfaces in the boilers, including the inner walls of the boiler and the outer walls of the pipes. in which the water flows through the boiler. The soot deposits in the boiler have various adverse effects on the degree of heat transfer from the boiler to the water and thus on the efficiency of the generator, which are operated via the boiler. For this reason, the soot problem in fuel-fired power plants that use coal, oil and other soot-producing fuels requires a solution. In view of the fact that not all fuel-fired power plants produce soot, in the following text of this patent the term "fuel-fired power plants" is used only for those power plants where soot is produced.

Zur Lösung der Probleme auf Grund der Entstehung und des Vorhandenseins von Ruß in Kesseln brennstoffbetriebener Kraftwerke kommen diverse Verfahren zum Einsatz. So werden beispielsweise in brennstoffbetriebenen Kraftwerken als Bestandteil der Kessel als Rußausblaser bezeichnete Geräte oder Ausrüstungen zur Beseitigung von Ruß eingesetzt. In brennstoffbetriebenen Kraftwerken kommen diverse Typen von Rußausblasern zum Einsatz, mit denen Reinigungsmaterialien durch Düsen eingespritzt werden. Diese Düsen befinden sich auf der Gasseite der Kesselwände und/oder auf anderen Warmetauscheroberflächen. Derartige Rußausblaser verwenden unterschiedlichste Medien wie beispielsweise gesättigten Dampf, überhitzten Dampf, Druckluft, Wasser etc., um den Ruß aus den Kesseln zu entfernen.To solve the problems due to the formation and presence of soot in boilers of fuel-fired power plants, various methods are used. For example, in equipment operated by fuel-fired power plants, so-called soot blower components or equipment are used to remove soot. In fuel-operated power plants, various types of soot blowers are used, with which cleaning materials are injected through nozzles. These nozzles are located on the gas side of the boiler walls and / or on other heat exchanger surfaces. Such Rußausblaser use a variety of media such as saturated steam, superheated steam, compressed air, water, etc., to remove the soot from the boiler.

Der Vorgang des Rußausblasens hat jedoch Auswirkungen auf zahlreiche Aspekte des Kesselbetriebs. So beeinträchtigt der Vorgang des Rußausblasens beispielsweise den Wärmeübergangswirkungsgrad, die Steuerung der Dampftemperatur, die NOx-Konzentration innerhalb der Kessel etc. So erhöht beispielsweise die Rußausblasung in einem Wasserwandbereich eines Kessels die Wärmeabsorptionsrate in diesem Wasserwandbereich, wodurch sich die Temperatur des Rauchgases, das aus dem Ofenbereich des Kessels austritt, erhoht. Dies bedeutet, dass die in den Konvektionsbereich eintretenden Rauchgase eine niedrigere Temperatur aufweisen können, was zu einer geringeren Wärmeabsorption in einem Überhitzungsbereich und einem Zwischenüberhitzerbereich führen und damit auch die Dampftemperatur in diesen Bereichen verringern kann. Dem gegenüber erhöht der Vorgang der Rußausblasung im Konvektionsbereich eines Kessels die Wärmeabsorptionsrate und führt zu einer erhöhten Dampftemperatur.However, the process of soot blowing has implications for many aspects of boiler operation. For example, the process of soot blowing affects the heat transfer efficiency, the steam temperature control, the NOx concentration within the boilers, etc. For example, soot blowing in a water wall area of a boiler increases the rate of heat absorption in that water wall area, thereby increasing the temperature of the flue gas coming out of the water Oven area of the boiler escapes, increased. This means that the flue gases entering the convection zone may have a lower temperature, which may result in less heat absorption in an overheat area and a reheater area, and thus may also reduce the steam temperature in these areas. On the other hand, the process of soot blowing in the convection area of a boiler increases the heat absorption rate and results in an increased steam temperature.

Diverse qualitative Effekte des Rußausblasens sind bestens bekannt. Es ist jedoch schwierig, die exakten quantitativen Folgen des Rußausblasens auf den Wirkungsgrad und die Dampftemperatur brennstoffbetriebener Kraftwerke zu bestimmen. Zu den von vorhandenen Steuerungssystemen eingesetzten Kompensationstechniken gehören der Einsatz einer PID-Steuerung, die zum Ausgleich der Wirkung des Rußausblasens mindestens einen der folgenden Parameter verändert: Sprühdurchfluss, Brennerneigung und Rauchgas-Umlenkregister. Eine derartige Rückkopplungs-Kompensation kann oftmals jedoch nur reagierend eingreifen und erhebliche Dampftemperaturschwankungen verursachen. Es bedarf daher der Entwicklung eines systematischen Verfahrens zur Erzeugung eines Vorwärtssteuerungssignals zum Ausgleich der Effekte des Rußausblasens.Various qualitative effects of Rußblasblasens are well known. However, it is difficult to determine the exact quantitative consequences of soot blowing on the efficiency and steam temperature of fuel-fired power plants. Compensation techniques used by existing control systems include the use of a PID controller which adjusts at least one of the following parameters to compensate for the effect of soot blowing: spray flow, burner tilt, and flue gas Redirect register. Often, however, such feedback compensation can only react responsively and cause significant steam temperature variations. It is therefore necessary to develop a systematic method of generating a feed-forward signal to compensate for the effects of soot blowing.

In der heutigen Stromindustrie und der dort herrschenden Wettbewerbssituation, in der die Energieversorgungsunternehmen eine Reihe komplexer Steuerungssysteme einsetzen, um die Betriebskosten zu beherrschen und den Wirkungsgrad der Stromerzeugungsanlagen zu steigern, ist es von Bedeutung, die Wirkungen des Betriebs von Rußausblasern zu verstehen, damit sowohl Bediener als auch Steuerungssysteme fundierte Entscheidungen daruber treffen können, wie die durch die Rußausblasung verursachten Störungen kompensiert werden können. Es besteht mithin die Notwendigkeit der Bereitstellung besserer quantitativer Informationen über die Auswirkungen des Rußausblasens, damit eventuelle ungünstige oder negative Auswirkungen des Rußausblasens wirksamer kompensiert werden können.In today's power industry and the competitive environment there, where utilities use a number of complex control systems to control operating costs and increase the efficiency of power plants, it is important to understand the effects of soot blower operation, so that both operators as well as control systems can make informed decisions about how to compensate for the disturbances caused by soot blowdown. Thus, there is a need to provide better quantitative information about the effects of soot blowing so that any adverse or negative effects of soot blowing can be more effectively compensated.

Dokument US 4 718 376 A offenbart ein Verfahren zur Steuerung eines Rußblase-Vorgangs in einem Leistungs-Heizkessel oder einem chemischen Regenerierkessel.document US 4,718,376 A. discloses a method for controlling a sootblowing operation in a power boiler or a chemical recovery boiler.

Dokument US 5 181 482 A offenbart ein Verfahren und ein System zur Steuerung und Führung eines Rußblase-Vorgangs, basierend auf einer kontinuierlichen Überwachung der Fabrik und basierend auf Modell-Berechnungen. Die kontinuierliche Überwachung erfolgt dabei durch ein Fabrik-verteiltes Steuerungssystem (DCS), das mit einem Computer kommuniziert.document US 5,181,482 A. discloses a method and system for controlling and guiding a sootblowing operation based on continuous monitoring of the factory and based on model calculations. The continuous monitoring is done by a factory-distributed control system (DCS) that communicates with a computer.

Dokument US 6 325 025 B1 offenbart ein Rußbläser-Optimierungssystem. Dabei wird die Entfernung von Verbrennungsablagerungen von der Oberfläche eines Brennstoff-Boilers dadurch optimiert, dass ein Rußbläser verwendet wird um ein Reinigungs-Medium mit einstellbaren Betriebsparametern gegen eine Oberfläche des Boilers zu richten um die angesammelten Ablagerungen zu entfernen.document US 6 325 025 B1 discloses a sootblower optimization system. The removal of combustion deposits from the surface of a fuel boiler is optimized by using a sootblower to direct a cleaning medium with adjustable operating parameters against a surface of the boiler to remove the accumulated deposits.

Dokument US 6 758 168 B2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Rußblasen eines Regenerierkessels. Dabei werden die Rußbläser des Regenerierkessels in Rußbläser-Gruppen eingeteilt und für die Rußbläser wird ein Rußbläser-Intervall bestimmt. Für jede Rußbläser-Gruppe des Regenerierkessels wird ein Verschmutzungs-Index bestimmt und relative Frequenz-Werte berechnet.document US Pat. No. 6,758,168 B2 discloses a method and apparatus for sootblowing a regeneration vessel. The sootblowers of the regeneration boiler are divided into sootblower groups and a sootblower interval is determined for the sootblowers. For each sootblower group of the regenerator, a soiling index is determined and relative frequency values calculated.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Das vorliegende Patent wird in den beigefügten Zeichnungen, die beispielhaften und nicht einschränkenden Charakter haben, dargestellt. Gleich lautende Verweise in den Zeichnungen beziehen sich hierbei auf ähnliche Elemente.The present patent is illustrated in the accompanying drawings, which are exemplary and not limiting. Equal references in the drawings refer to similar elements.

1 ist ein Blockdiagramm eines Stromverteilungssystems. 1 is a block diagram of a power distribution system.

2 ist ein Blockdiagramm eines Kessels in einem brennstoffbetriebenen Kraftwerk. 2 is a block diagram of a boiler in a fuel-fired power plant.

3 ist ein Flussdiagramm eines für den Kessel in 2 eingesetzten Analyseprogramms für den Rußausblasevorgang. 3 is a flowchart of one for the boiler in 2 used for the soot blow-out process.

4 ist ein Blockdiagramm eines Wiederaufheizungs- (oder Überhitzungs-)Bereichs des in 2 dargestellten Kessels. 4 FIG. 13 is a block diagram of a reheat (or overheat) region of the in 2 shown boiler.

5 ist ein Diagramm des Betriebs der in 4 dargestellten Rußausblaser. 5 is a diagram of the operation of in 4 represented Rußausblaser.

6 ist eine Zeitkurve eines Vorwärtssteuerungssignals für die Sprühsteuerungen des Kessels in 4. 6 is a time curve of a feed-forward signal for the spray controls of the boiler in FIG 4 ,

7 ist ein Flussdiagramm für ein Auswertungsprogramm, das der Feststellung dient, ob eine Rußausblasesequenz Einfluss auf die Dampftemperatur hat oder nicht. 7 is a flowchart for an evaluation program, which serves to determine whether a Rußausblasesequenz influence on the steam temperature or not.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE EXAMPLES

Ein System zur Analyse der Wirkung des Betriebs von Rußausblasern im Wärmeübergangsbereich eines Kraftwerks stellt eine Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz fest und berechnet ein Vorwärtssteuerungssignal, mit dem ein Dampftemperatursteuerungssystem für den Wärmeübergangsbereich zu beaufschlagen ist. Das System betreibt eine Gruppe von Rußausblasern mehrmals und erfasst quantitative Daten, die sich auf die Dampftemperatur während und nach jedem einzelnen Rußausblasezyklus beziehen. Ein von dem System verwendetes Computerprogramm analysiert die quantitativen Daten, erzeugt eine Reihe statistischer Parameter zur Beurteilung der Wirkung des Betriebs der Rußausblaser auf die Dampftemperatur gemäß einer gegebenen Sequenz und stellt fest, ob die gegebene Sequenz Einfluss auf die Dampftemperatur hat. Entsprechend ermittelt das System ein Vorwärtssteuerungssignal auf der Grundlage der Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz und leitet das Vorwärtssteuerungssignal zu einem Dampftemperatursteuerungssystem, das vom Warmeübertragungsbereich verwendet wird, um eventuelle nachteilige Auswirkungen der Rußausblasung zu kompensieren. Die folgenden Abbildungen beschreiben eine Realisierung dieses Systems in einem kohle- oder ölbefeuerten Kraftwerk.A system for analyzing the effect of soot blower operation in the heat transfer area of a power plant determines and calculates a steam temperature impact sequence Feedforward signal to be applied to a steam temperature control system for the heat transfer area. The system operates a group of soot blowers several times and collects quantitative data relating to the steam temperature during and after each individual soot blow-out cycle. A computer program used by the system analyzes the quantitative data, generates a series of statistical parameters to evaluate the effect of soot blower operation on steam temperature according to a given sequence, and determines if the given sequence has an effect on the steam temperature. Accordingly, the system determines a feed forward signal based on the steam temperature biasing sequence and directs the feedforward signal to a steam temperature control system used by the heat transfer area to compensate for any adverse effects of soot blowdown. The following figures describe a realization of this system in a coal or oil fired power plant.

1 zeigt ein Stromverteilungssystem 10 einschließlich eines Hochspannungsnetzes (HS-Netzes) 12, das mit einem Verbrauchernetz 14 und einem oder mehreren EVU-Netzen 16,18 verbunden sein kann. Das EVU-Netz 16 ist mit einem zweiten HS-Netz 20 verbunden, und das EVU-Netz 18 besteht aus einem oder mehreren Kraftwerken 2226, die als beliebige Kraftwerktypen wie beispielsweise Kernkraftwerke, Wasserkraftwerke, Wärmekraftwerke etc. ausgefuhrt sein können. Darüber hinaus kann jedes der Kraftwerke 2226 jede beliebige Anzahl einzelner Energieerzeuger umfassen. 1 shows a power distribution system 10 including a high voltage network (HS network) 12 that with a consumer network 14 and one or more RU networks 16 . 18 can be connected. The RU network 16 is with a second HS network 20 connected, and the RU network 18 consists of one or more power plants 22 - 26 which can be implemented as any type of power plant such as nuclear power plants, hydroelectric power plants, thermal power plants, etc. In addition, each of the power plants 22 - 26 include any number of individual power generators.

Der Betrieb des EVU-Netzes 18 und der Kraftwerke 2226 kann in hohem Maße komplex sein. Für den reibungslosen Betrieb des EVU-Netzes 18 ist es daher erforderlich, jedes der Kraftwerke 2226 mit sehr hoher Präzision und auf in hohem Maße vorhersehbare Weise zu steuern. Um zu gewährleisten, dass jedes der Kraftwerke 2226 die von ihm zu liefernde Leistung mit größtmöglicher Effizienz liefern kann, verwenden die Kraftwerke 2226 unterschiedliche Steuerungssysteme, um den effizienten Betrieb der einzelnen Abschnitte jedes einzelnen der Kraftwerke 2226 zu gewährleisten.The operation of the power supply network 18 and the power plants 22 - 26 can be highly complex. For the smooth operation of the power supply network 18 It is therefore necessary for each of the power plants 22 - 26 with very high precision and in a highly predictable way. To ensure that each of the power plants 22 - 26 Power plants can deliver the power they need to deliver with the greatest possible efficiency 22 - 26 different control systems to ensure the efficient operation of each section of each of the power plants 22 - 26 to ensure.

So verwenden beispielsweise brennstoffbetriebene Kraftwerke, die zur Stromerzeugung Kohle, Öl, Gas oder andere Brennstoffe einsetzen, Steuerungssysteme zur Gewährleistung der Qualität und Quantitat des in die Ofen geförderten Brennstoffs, um auf diese Weise optimale Eigenschaften des durch die einzelnen Kessel strömenden Dampfes zu gewährleisten etc. Brennstoffbetriebene Kraftwerke verfügen in der Regel uber einen oder mehrere Kessel, in denen uberhitzter Dampf erzeugt wird, indem Wasser durch eine Reihe von im Kessel befindlichen Rohren geleitet wird. Der überhitzte Dampf tritt sodann in eine Dampfturbine ein, wo er die Turbine und einen mit der Turbine verbundenen Energieerzeuger zur Erzeugung von Elektrizitat antreibt.For example, fuel-fired power plants that use coal, oil, gas, or other fuels for power generation use control systems to ensure the quality and quantity of fuel delivered to the furnace to ensure optimum properties of the steam flowing through the individual boilers, etc. Fuel-fired power plants typically have one or more boilers in which superheated steam is generated by passing water through a series of pipes in the boiler. The superheated steam then enters a steam turbine where it drives the turbine and a power generator connected to the turbine to produce electricity.

Wie bereits erwähnt, bewirken Ruß, Asche und andere Ablagerungen auf den Wänden der wasserführenden Rohre eine Verminderung der Wärme, die durch die Verbrennung des Brennstoffs auf das Wasser und den Dampf, die durch die Rohre strömen, übertragen wird. Um eine maximale Wärmeübertragung auf das Wasser und den Dampf, die durch die Kesselrohre strömen, zu gewährleisten, sind Kessel, Wände und Rohre mit Rußausblasern versehen, die den auf den Rohren angesammelten Ruß regelmäßig abblasen.As already mentioned, soot, ash and other deposits on the walls of the water-carrying pipes cause a reduction in the heat which is transferred by the combustion of the fuel to the water and the steam flowing through the pipes. In order to ensure maximum heat transfer to the water and the steam flowing through the boiler tubes, soot blowers are used in the boiler, walls and pipes, which regularly blow off the soot accumulated on the pipes.

2 zeigt einen Querschnitt durch einen typischen Kessel 100 und das dazu gehörende Rußausblasersystem. Der Kessel 100 dient der Erzeugung von gesättigtem Dampf (bzw. von überhitztem Dampf für Zwangsdurchlaufkessel) im Ofenbereich 102 sowie von überhitztem Dampf in einem Konvektionsbereich 104. Der Konvektionsbereich 104 kann einen Überhitzungs- und einen Wiederaufheizungsbereich beinhalten. Der Kessel 100 enthalt mehrere Überhitzungs- und Wiederaufheizungsrohre 106, die im Konvektionsbereich 104 angeordnet sind, wobei diese Rohre 106 dem Transport von Wasser und überhitztem Dampf dienen. Der Kessel 100 verfügt, wie in der Abbildung dargestellt, über mehrere stationäre Rußausblaser 110 sowie mehrere nicht-stationäre Rußausblaser 112. 2 shows a cross section through a typical boiler 100 and the associated Rußausblasersystem. The kettle 100 is used to generate saturated steam (or superheated steam for once-through boilers) in the furnace area 102 as well as superheated steam in a convection area 104 , The convection area 104 may include overheating and reheating. The kettle 100 contains several overheating and reheating pipes 106 in the convection area 104 are arranged, these pipes 106 to transport water and superheated steam. The kettle 100 has, as shown in the figure, several stationary Rußblblaser 110 as well as several non-stationary soot blowers 112 ,

Wie bereits diskutiert, kann der Vorgang des Rußausblasens viele Aspekte des Kesselbetriebs beeinträchtigen. Um den effizienten Betrieb des Kessels 100 zu gewahrleisten, ist es daher erforderlich, die Auswirkungen des Rußausblasevorgangs zu analysieren. 3 ist ein Flussdiagramm eines Programms 150 für die Analyse der Auswirkungen des Rußausblasevorgangs auf den Betrieb des Kessels 100 durch Messung seiner Auswirkungen auf die Temperatur des überhitzen Dampfes und/oder des Wiederaufheizungsdampfes. Dieses Analyseprogramm 150 kann als Software, Firmware, Hardware oder jede Kombination hiervon realisiert werden.As discussed earlier, the process of soot blowing can affect many aspects of boiler operation. To the efficient operation of the boiler 100 It is therefore necessary to analyze the effects of the soot blowing process. 3 is a flowchart of a program 150 for the analysis of the effects of soot blowing on the operation of the boiler 100 by measuring its effects on the temperature of the superheated steam and / or the reheat steam. This analysis program 150 can be realized as software, firmware, hardware or any combination thereof.

Spezifisch betreibt das Analyseprogramm 150 die Rußausblaser eines gegebenen Bereichs des Kessels 100 mehrere Male, wobei jede Betätigung der Rußausblaser einem zuvor festgelegten Muster folgt. Während jeder dieser Betätigungen erfasst das Analyseprogramm 150 Daten in Bezug auf diverse Charakteristika des von den Rußausblasern im gegebenen Bereich verwendeten Sprühstroms wie beispielsweise Spruhdurchfluss etc. sowie dessen Einfluss auf die Dampftemperatur des gegebenen Bereichs. Nach der Erfassung der Daten bewertet das Analyseprogramm 150 eine oder mehrere statistische Größen der erfassten Daten, um eine Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz zu ermitteln. Mittels dieser Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz ermittelt das Analyseprogramm 150 sodann ein Vorwärtssteuerungssignal zur Verwendung durch ein vom Kessel 100 verwendetes Temperatursteuerungssystem.Specifically, the analysis program operates 150 the soot blowers of a given area of the boiler 100 several times, each actuation of the soot blower following a predetermined pattern. During each of these operations, the analysis program is detected 150 Data related to diverse Characteristics of the spray flow used by the soot blowers in the given range, such as spray flow, etc., as well as its influence on the steam temperature of the given range. After collecting the data, the analysis program evaluates 150 one or more statistical quantities of acquired data to determine a steam temperature impact sequence. By means of this steam temperature influencing sequence determines the analysis program 150 then a feed forward signal for use by one from the boiler 100 used temperature control system.

Unter Betrachtung der detaillierten Funktion des Analyseprogramms 150 betreibt ein Programmblock 152 die Rußausblaser 110 und 112 auf der Grundlage einer Reihe zuvor festgelegter Rußausblasesequenzen. Da bei einigen der Kessel gemäß zuvor festgelegter Rußausblaseverfahren bereits Rußausblaser in Betrieb sein können, kann eine Modifizierung dieser Verfahren erforderlich werden. Alternativ kann der Programmblock 152 eine oder mehrere gegenwärtig vom Kessel verwendete Rußausblasesequenzen auswählen und die zu diesen Sequenzen gehörenden Daten erfassen. Der Programmblock 152 kann Daten unter Verwendung von Sequenzen erfassen, die für einen oder mehrere Bereiche des Kessels 100 oder für einen oder mehrere Typen von Rußausblasern 110112 spezifisch sind, etc. So kann der Programmblock 152 beispielsweise andere Sequenzen für die Erfassung von Daten in Verbindung mit den Rußausblasern im Ofenbereich 102 verwenden als für die Erfassung von Daten in Verbindung mit den Rußausblasern im Konvektionsbereich 104. Alternativ kann der Programmblock 152 Daten unter Verwendung unterschiedlicher Sequenzen für stationäre Rußausblaser und für nicht-stationäre Rußausblaser erfassen.Considering the detailed function of the analysis program 150 operates a program block 152 the soot blower 110 and 112 based on a series of predefined soot blow-off sequences. Since some of the boilers may already be in operation in accordance with previously defined soot blow-out methods, it may be necessary to modify these methods. Alternatively, the program block 152 select one or more carbon black blowing sequences currently used by the boiler and acquire the data associated with those sequences. The program block 152 can capture data using sequences that span one or more areas of the boiler 100 or for one or more types of carbon black blowing out 110 - 112 are specific, etc. So the program block 152 For example, other sequences for the collection of data in connection with the Rußausblasern in the furnace area 102 use as for the collection of data in connection with the Rußausblasern in the convection area 104 , Alternatively, the program block 152 Capture data using different sequences for stationary soot blowers and non-stationary soot blowers.

Jede der vom Analyseprogramm 150 verwendeten unterschiedlichen Sequenzen bewirkt, gleichgültig, ob sie für einen bestimmten Bereich des Kessels 100 oder fur einen bestimmten Typ von Rußausblaser gilt, den Betrieb einer Reihe von Rußausblasern auf eine definierte Weise. 4 zeigt ein Beispiel einer Realisierung der Anwendung von Rußausblasersequenzen im Wiederaufheizungsbereich des Konvektionsbereichs 104.Each of the analysis program 150 used different sequences, regardless of whether they are for a specific area of the boiler 100 or for a particular type of soot blower, the operation of a number of Rußausblaser in a defined manner. 4 shows an example of realization of the application of soot blower sequences in the reheat area of the convection area 104 ,

4 ist eine schematische Darstellung des Wiederaufheizungsbereichs 200 mit einem Wärmetauscher 202 im Stromungspfad des Rauchgases vom Kessel 100. Der Wiederaufheizungsbereich 200 kann Teil eines Konvektionsbereichs 104 aus 2 sein. Der Wärmetauscher 202 beinhaltet eine Anzahl von Rohren 204 zum Transport von Dampf, der in einem Mischer 206 mit Sprühwasser vermischt wird. Der Wärmetauscher 202 wandelt das Wasser-Dampf-Gemisch in uberhitzten Dampf. Die in den Wiederaufheizungsbereich 200 strömenden Rauchgase werden schematisch durch die Pfeile 209, die den Wiederaufheizungsbereich 200 verlassenden Rauchgase schematisch durch die Pfeile 211 dargestellt. Der Wiederaufheizungsbereich 200 beinhaltet in der Abbildung sechs Rußausblaser 208, 210, 212, 214, 216 und 218, die ein Sprühgemisch ausblasen, um Ruß von der Außenfläche des Wärmetauschers 202 zu entfernen. Die Rußausblaser 208218 können gemäß einer definierten Rußausblasesequenz betrieben werden, die die Reihenfolge vorgibt, in der jedes einzelne der Rußausblaser 208218 einzuschalten ist. Sobald die Rußausblaser 208218 entsprechend dieser definierten Sequenz arbeiten, erfasst der Programmblock 152 Daten zur Temperatur des Dampfes im Wiederaufheizungsbereich 200. 4 is a schematic representation of the reheat area 200 with a heat exchanger 202 in the flow path of the flue gas from the boiler 100 , The reheat area 200 can be part of a convection area 104 out 2 be. The heat exchanger 202 includes a number of pipes 204 for transporting steam in a mixer 206 is mixed with water spray. The heat exchanger 202 converts the water-steam mixture into superheated steam. The in the reheat area 200 flowing flue gases are indicated schematically by the arrows 209 that the reheat area 200 leaving flue gases schematically by the arrows 211 shown. The reheat area 200 includes in the figure six soot blower 208 . 210 . 212 . 214 . 216 and 218 which blow out a spray mixture to remove soot from the outside surface of the heat exchanger 202 to remove. The soot blower 208 - 218 can be operated according to a defined Rußausblasesequenz, which specifies the order in which each of the Rußausblaser 208 - 218 is turn on. Once the soot blower 208 - 218 work according to this defined sequence, the program block detected 152 Data on the temperature of the steam in the reheat zone 200 ,

Der Programmbaustein 152 erfasst Daten in Verbindung mit dem Betrieb der Rußausblaser 208218 und dessen Auswirkungen auf diverse Merkmale des Dampfes, indem er die Rußausblaser 208218 für einen Betätigungszeitraum einschaltet und anschließend die Rußausblaser 208218 für einen Ruhezeitraum ausschaltet. Dies wird in 5 durch die Kurve 250 weiter verdeutlicht, wo die Rußausblaser 208218 während des Betätigungszeitraums 252 gemäß einer zuvor festgelegten Rußausblasesequenz betrieben werden und während des Ruhezeitraums 254 ausgeschaltet sind.The program block 152 collects data in connection with the operation of the soot blower 208 - 218 and its effects on various characteristics of the steam by the soot blower 208 - 218 turns on for an operating period and then the Rußausblaser 208 - 218 for a rest period. This will be in 5 through the bend 250 further clarifies where the Rußausblaser 208 - 218 during the operating period 252 be operated according to a predetermined Rußausblasesequenz and during the rest period 254 are turned off.

Der Programmblock 152 erfasst generell Daten, die wahrend des Rußausblasezeitraums 252 und zu Beginn des Ruhezeitraums 254 die Wirkung des Rußausblasevorgangs repräsentieren. Die Anzahl der Zyklen, während derer jede der diversen zuvor festgelegten Sequenzen ausgeführt werden müssen, bevor die erfassten Daten analysiert werden können, kann vom Bediener des Kessels 100 festgelegt werden. In der Regel müssen die zuvor festgelegten Sequenzen jedoch ca. dreißig Mal ausgeführt werden, um statistisch signifikante Informationen über die Auswirkungen der Rußausblasesequenzen auf die Dampftemperatur zu erhalten.The program block 152 generally collects data during the soot blow-out period 252 and at the beginning of the rest period 254 represent the effect of the Rußausblasevorgangs. The number of cycles during which each of the various predetermined sequences must be executed before the acquired data can be analyzed can be determined by the boiler operator 100 be determined. However, as a rule, the previously defined sequences must be performed approximately thirty times in order to obtain statistically significant information about the effects of the soot blowdown sequences on the steam temperature.

Im Anschluss daran berechnet ein Programmblock 154 aus den von Programmblock 152 erfassten Daten diverse statistische Parameter. Um festzustellen, ob eine i. Sequenz, die aus dem Betrieb der Rußausblaser 208218 besteht, die Dampftemperatur beeinflusst oder nicht, berechnet der Programmblock 154 diverse statistische Parameter, die sich auf die für die i. Sequenz erfassten Daten beziehen. Es sei angenommen, dass die i. Sequenz mehrere Male ausgeführt wird, wobei die Dauer eines jeden Ausfuhrungszyklus' als Rußausblas-Einflusszeit (SITi) definiert und jeder Zyklus durch einen Index j (j = 1 bis N) gekennzeichnet ist. Ob die i. Sequenz tatsächlich die Dampftemperatur beeinflusst oder nicht, wird auf der Grundlage der Auswertung diverser statistischer Parameter bestimmt, die im Folgenden über die Gleichungen (1) bis (7) definiert werden: STVpos,j = Tmax,i,j – T0,i,j (1) STVneg,i,j = Tmin,i,j – T0,i,j (2) Following this, a program block calculates 154 from the program block 152 collected data various statistical parameters. To determine if an i. Sequence resulting from the operation of the soot blower 208 - 218 if the steam temperature is affected or not, the program block calculates 154 various statistical parameters that are related to those for the i. Refer to sequence acquired data. It is assumed that the i. Sequence is executed multiple times, with the duration of each execution cycle defined as soot blowing influence time (SITi) and each cycle characterized by an index j (j = 1 to N). If the i. Sequence actually affects the steam temperature or not, is determined on the basis of the evaluation of various statistical parameters, which are defined below by the equations (1) to (7): STV pos, j = T max, i, j - T 0, i, j (1) STV neg, i, j = Tmin, i, j - T0 , i, j (2)

STVpos,i,j ist die positive Dampftemperaturvarianz, wenn die i. Sequenz zum j. Mal ausgeführt wird. STVneg,i,j ist die negative Dampftemperaturvarianz, wenn die j. Sequenz zum j. Mal ausgeführt wird. T0,i,j ist die anfängliche Dampftemperatur, wenn die i. Sequenz zum j. Mal beginnt. Tmax,i,j ist die maximale Dampftemperatur, wenn die i. Sequenz zum j. Mal ausgeführt wird, und Tmin,i,j ist die minimale Dampftemperatur, wenn die i. Sequenz zum j. Mal ausgeführt wird.STV pos, i, j is the positive steam temperature variance when the i. Sequence to the j. Time is executed. STV neg, i, j is the negative steam temperature variance when the j. Sequence to the j. Time is executed. T 0, i, j is the initial steam temperature when the i. Sequence to the j. Time starts. T max, i, j is the maximum steam temperature when the i. Sequence to the j. Times, and T min, i, j is the minimum steam temperature when the i. Sequence to the j. Time is executed.

Figure DE102006006597B4_0002
Figure DE102006006597B4_0002

STVavg,i,j ist die mittlere Dampftemperatur, wenn die i. Sequenz zum j. Mal für die Dauer SITi ausgefuhrt wird. M ist die Anzahl der Erfassungspunkte während des Zeitraums SITi. Tk,i,j ist der Dampftemperaturmesswert, wenn die i. Sequenz zum j. Mal zum Erfassungszeitpunkt k ausgefuhrt wird. SFVpos,i,j = Fmax,i,j – F0,i,j (4) SFVneg,i,j = Fmin,i,j – F0,i,j (5) STV avg, i, j is the mean steam temperature when the i. Sequence to the j. Time for the duration SIT i is executed. M is the number of detection points during the period SIT i . T k, i, j is the steam temperature reading when the i. Sequence to the j. Is executed at the time of detection k. SFV pos, i, j = F max, i, j - F 0, i, j (4) SFV neg, i, j = F min, i, j - F 0, i, j (5)

SFVpos,i,j ist die positive Sprühdurchflussvarianz, wenn die i. Sequenz zum j. Mal ausgeführt wird. SFVneg,i,j ist die negative Sprühdurchflussvarianz, wenn die i. Sequenz zum j. Mal ausgeführt wird. F0,i,j ist der anfängliche Sprühdurchfluss, wenn die i. Sequenz zum j. Mal ausgeführt wird. Fmax,i,j ist der maximale Sprühdurchfluss, wenn die i. Sequenz zum j. Mal ausgeführt wird. Fmin,i,j ist der minimale Sprühdurchfluss, wenn die i. Sequenz zum j. Mal ausgeführt wird.SFV pos, i, j is the positive spray flow variance when the i. Sequence to the j. Time is executed. SFV neg, i, j is the negative spray flow variance when the i. Sequence to the j. Time is executed. F 0, i, j is the initial spray flow when the i. Sequence to the j. Time is executed. F max, i, j is the maximum spray flow when the i. Sequence to the j. Time is executed. F min, i, j is the minimum spray flow when the i. Sequence to the j. Time is executed.

Figure DE102006006597B4_0003
Figure DE102006006597B4_0003

SFavg,i,j ist der mittlere Spruhdurchfluss, wenn die i. Sequenz zum j. Mal für die Dauer SITi ausgeführt wird. M ist die Anzahl der Erfassungspunkte während des Zeitraums SITi. Fk,i,j ist die Sprühdurchflussmessung, wenn die i. Sequenz zum j. Mal zum Erfassungszeitpunkt k ausgeführt wird. SFOi,j = Fe,i,j – F0,i,j (7) SF avg, i, j is the average spray flow when the i. Sequence to the j. Times for the duration SIT i is running. M is the number of detection points during the period SIT i . F k, i, j is the spray flow measurement when the i. Sequence to the j. Is executed at the time of detection k. SFO i, j = F e, i, j - F 0, i, j (7)

SFOi,j ist die Sprühdurchflussverschiebung. Fe,i,j ist der Sprühdurchfluss nach einer Wartezeit nach der i. Sequenz zum j. Mal. F0,i,j wurde bereits zuvor definiert.SFO i, j is the spray flow shift. F e, i, j is the spray flow after a waiting time after i. Sequence to the j. Times. F 0, i, j has already been defined before.

Sodann berechnet der Programmblock 154 unter Verwendung der mittels der Gleichungen (1) bis (7) für diverse statistische Parameter erhaltenen Werte diverse Mittelwerte und Standardabweichungen fur die i. Sequenz. Die Gleichungen für diese Mittelwerte sind in der folgenden Tabelle I ausgeführt. Tabelle I

Figure DE102006006597B4_0004
Figure DE102006006597B4_0005
Then calculates the program block 154 using the values obtained by equations (1) to (7) for various statistical parameters, various averages and standard deviations for the i. Sequence. The equations for these averages are set forth in Table I below. Table I
Figure DE102006006597B4_0004
Figure DE102006006597B4_0005

Die Standardabweichungen werden mittels der in der folgenden Tabelle II aufgeführten Gleichungen berechnet. Tabelle II

Figure DE102006006597B4_0006
Figure DE102006006597B4_0007
The standard deviations are calculated by means of the equations listed in Table II below. Table II
Figure DE102006006597B4_0006
Figure DE102006006597B4_0007

Sobald der Programmblock 154 die diversen Mittelwerte und die diversen Varianzwerte für die i. Sequenz berechnet hat, bestimmt ein Programmblock 156, ob die i. Sequenz die Dampftemperatur beeinflusst oder nicht. Die Funktionsweise des Programmblocks 156 wird ausführlicher in 7 dargestellt. Wenn festgestellt wird, dass die i. Sequenz die Dampftemperatur nicht beeinflusst, gibt der Programmblock die Kontrolle an den Programmblock 152 zurück, und das Analyseprogramm 150 beginnt mit der Analyse einer weiteren Sequenz. Once the program block 154 the various mean values and the various variance values for the i. Sequence has calculated determines a program block 156 whether the i. Sequence affects the steam temperature or not. The operation of the program block 156 becomes more detailed in 7 shown. If it is determined that the i. Sequence does not affect the steam temperature, the program block gives the control to the program block 152 back, and the analysis program 150 begins with the analysis of another sequence.

Wenn festgestellt wird, dass die i. Sequenz die Dampftemperatur beeinflusst, berechnet ein Programmblock 158 ein Vorwärtssteuerungssignal, das an ein vom Kessel 100 verwendetes Dampftemperatursteuerungssystem übertragen wird. In einer Implementierung des Analyseprogramms 150 wird das Vorwärtssteuerungssignal an vom Kessel 100 benutzte Sprühventile übertragen. Die mittlere Gesamtmenge des Sprühdurchflusses zur Kompensation der Auswirkung der i. Sequenz auf die Dampftemperatur wird nach der folgenden Gleichung 8 bestimmt:

Figure DE102006006597B4_0008
If it is determined that the i. Sequence affects the steam temperature, calculates a program block 158 a feedforward signal coming in from the boiler 100 used steam temperature control system is transmitted. In an implementation of the analysis program 150 the feedforward signal is sent from the boiler 100 transfer used spray valves. The mean total amount of spray flow to compensate for the effect of i. Sequence on the steam temperature is determined according to the following equation 8:
Figure DE102006006597B4_0008

Ei ist die mittlere Gesamtmenge der Sprühveränderung für einen Zyklus der i. Sequenz. F0,i,j und Fk,i,j wurden bereits oben definiert, und Δt ist die Länge des Messintervalls.E i is the mean total amount of spray change for one cycle of i. Sequence. F 0, i, j and F k, i, j have already been defined above, and Δt is the length of the measurement interval.

Sobald der Programmblock 158 den Wert von Ei ermittelt hat, bestimmt ein Programmblock 160 die Form des Vorwärtssteuerungssignals dergestalt, dass die vom Vorwartssteuerungssignal veranlasste Gesamt-Spruhmenge gleich Ei ist. Wenn das Vorwärtssteuerungssignal daher über die Zeit aufgetragen wird, ist der absolute Wert der Fläche unter dem Vorwärtssteuerungssignal gleich Ei. Für den technisch Versierten ist ersichtlich, dass das Vorwärtssteuerungssignal unterschiedliche Formen – beispielsweise Dreieck, exponentiell etc. – annehmen kann, wobei der absolute Wert der Fläche unter dem Vorwartssteuerungssignal nach wie vor gleich Ei ist.Once the program block 158 determines the value of E i determines a program block 160 the shape of the feedforward signal such that the total amount of spray caused by the advance control signal is equal to E i . Therefore, when the feedforward signal is plotted against time, the absolute value of the area under the feedforward signal is equal to E i . It will be apparent to those skilled in the art that the feedforward control signal may take on various forms - for example, triangle, exponential, etc. - where the absolute value of the area under the forward control signal is still equal to E i .

Die Kurve 260 in 6 ist ein Beispiel für ein dreieckiges Vorwärtssteuerungssignal, wobei der von der Kurve 260 abgedeckte schattierte Bereich 262 gleich Ei ist. Der Bediener des Kessels kann die Position des Punkts A auf jedem Punkt uber die gesamte Länge der Kurve 260 festlegen, solange der absolute Wert der Fläche 262 unter der Kurve gleich Ei ist. Darüber hinaus kann das Vorwärtssteuerungssignal auch zu jedem vorhandenen Vorwärtssteuerungssignal addiert werden, das vom Steuerungssystem des Kessels 100 bereits verwendet wird, wobei dieses vorhandene Vorwärtssteuerungssignal von einem anderen Programm innerhalb des vom Kessel 100 verwendeten Steuerungssystems berechnet werden kann.The curve 260 in 6 is an example of a triangular feedforward signal, that of the curve 260 covered shaded area 262 is equal to E i . The operator of the boiler can determine the position of point A on each point over the entire length of the curve 260 set as long as the absolute value of the area 262 under the curve is equal to E i . In addition, the feed forward signal can also be added to any feedforward signal present from the control system of the boiler 100 already in use, with this existing feed forward signal from another program within the boiler 100 used control system can be calculated.

Ob das Vorwärtssteuerungssignal positiv oder negativ ist, wird anhand der Werte der mittleren durchschnittlichen Sprühdurchflussvarianz μSFV,avg,i und der mittleren Sprühdurchflussverschiebung μSFO,i ermittelt. Wenn sowohl der Wert der mittleren durchschnittlichen Sprühdurchflussvarianz μSFV,avg,i als auch die mittlere Sprühdurchflussverschiebung μSFO,i negativ sind, muss das Vorwärtssteuerungssignal, wie aus 6 ersichtlich, ebenfalls negativ sein. Wenn dem gegenüber sowohl der Wert der mittleren durchschnittlichen Sprühdurchflussvarianz μSFV,avg,i als auch die mittlere Sprühdurchflussverschiebung μSFO,i positiv sind, muss das Vorwärtssteuerungssignal positiv sein.Whether the feedforward control signal is positive or negative is determined from the values of mean average spray flow variance μ SFV, avg, i and average spray flow displacement μ SFO, i . If both the value of the mean average spray flow variance μ SFV, avg, i and the mean spray flow shift μ SFO, i are negative, the feedforward control signal must be off 6 can also be negative. On the other hand, if both the value of the average average spray flow variance μ SFV, avg, i and the mean spray flow displacement μ SFO, i are positive, then the feed forward signal must be positive.

Wie aus 3 ersichtlich, sendet der Programmblock 160, sobald er die Form und Fläche des in einem bestimmten Bereich des Kessels 100 zu verwendenden Vorwärtssteuerungssignals ermittelt hat, das Vorwärtssteuerungssignal an das Steuerungssystem des betreffenden Bereichs. Der Programmblock 160 kann das Vorwärtssteuerungssignal an das Steuerungssystem des betreffenden Abschnitts für einen längeren Zeitraum wie beispielsweise etwa einen Monat vorgeben und während dieser gesamten Zeit Daten zur Dampftemperatur in dem betreffenden Bereich des Kessels erfassen.How out 3 can be seen, sends the program block 160 as soon as he has the shape and area of in a certain area of the boiler 100 to be used feed forward signal to the control system of the area concerned. The program block 160 may specify the feed-forward signal to the control system of the section in question for a longer period of time, such as about one month, and during this entire time to acquire steam temperature data in the relevant area of the boiler.

Ein Programmblock 162 ermittelt auf der Grundlage eines oder mehrerer zuvor festgelegter Kriterien, ob das Ziel der Realisierung des Analyseprogramms erreicht ist oder nicht. Ein vom Programmblock 162 verwendetes Kriterium, das der Feststellung dient, ob das Ziel das Analyseprogramms 150 erreicht ist oder nicht, ist die Frage, ob (1) die Verteilung der diversen vom Analyseprogramm 150 verwendeten statistischen Parameter nach wie vor weitgehend eine Normalverteilung darstellt und (2) (a) ob μSTV,avg,i < 0, d. h. ob der absolute Wert von μSTV,neg,i signifikant kleiner ist als der vorherige absolute Wert von μSTV,neg,i oder (b) ob μSTV,avg,i > 0, d. h. ob der absolute Wert von μSTV,pos,i signifikant kleiner ist als der vorherige Wert von μSTV,pos,i A program block 162 Determines, based on one or more predefined criteria, whether the goal of the realization of the analysis program has been achieved or not. One from the program block 162 criterion used to determine if the target is the analysis program 150 is reached or not, the question is whether (1) the distribution of the various from the analysis program 150 is still largely a normal distribution and (2) (a) whether μ STV, avg, i <0, ie whether the absolute value of μ STV, neg, i is significantly smaller than the previous absolute value of μ STV , neg, i or (b) whether μ STV, avg, i > 0, ie whether the absolute value of μ STV, pos, i is significantly smaller than the previous value of μ STV, pos, i

Für den technisch Versierten ist ersichtlich, dass der Programmblock 162 die Bedingung (2)(a) prüft, um festzustellen, dass, wenn der Mittelwert von STVavg,i,j negativ ist, der Wert von μSTV,neg,i kleiner ist als vor Ausführung des Analyseprogramms 150, was bedeutet, dass die Größe der negativen Varianz abgenommen hat. Auf der anderen Seite prüft der Programmblock 162 die Bedingung (2)(b), um festzustellen, dass, wenn der Mittelwert von STVavg,i,j positiv ist, der Wert von μSTV,pos,i kleiner ist als vor Ausführung des Analyseprogramms 150, was bedeutet, dass die Größe der positiven Varianz abgenommen hat. For the technically versed it can be seen that the program block 162 condition (2) (a) checks to determine that if the average of STV avg, i, j is negative, the value of μ STV, neg, i is less than before execution of the analysis program 150 which means that the size of the negative variance has decreased. On the other side, the program block checks 162 condition (2) (b) to determine that if the average of STV avg, i, j is positive, the value of μ STV, pos, i is less than before execution of the analysis program 150 which means that the magnitude of the positive variance has decreased.

Wenn der Programmblock 162 feststellt, dass das Ziel der Ausführung des Analyseprogramms 150 erreicht ist, verwendet das Analyseprogramm 150 das Vorwärtssteuerungssignal in seiner gegenwärtigen Form weiterhin, wenn die gegenwärtige Rußausblasesequenz beim nächsten Mal ausgeführt wird. Andernfalls verändert ein Programmblock 164 das Vorwärtssteuerungssignal, das sodann in der veränderten Form bei der nächsten Ausführung der gegenwärtigen Rußausblasesequenz zum Einsatz gelangt.If the program block 162 determines that the goal of the execution of the analysis program 150 is reached, uses the analysis program 150 the feedforward control signal continues in its current form when the current soot blowing sequence is executed next time. Otherwise, a program block changes 164 the feed-forward signal, which is then used in the modified form in the next execution of the current soot blowing sequence.

7 zeigt ein Programm 280 fur statistische Auswertungen, das vom Programmblock 156 ausgefuhrt werden kann, um festzustellen, ob die i. Sequenz tatsächlich die Dampftemperatur beeinflusst oder nicht. Um festzustellen, ob die i. Sequenz die Dampftemperatur beeinflusst oder nicht, können mehrere unterschiedliche Kriterien herangezogen werden, von denen jedes eine oder mehrere der diversen bereits weiter oben entwickelten statistischen Parameter der i. Sequenz auswertet. Bei Anwendung dieser Kriterien hängen darüber hinaus die Schwellenwerte, mit denen die statistischen Parameter verglichen werden, von dem Konfidenzgrad ab, der für die Beurteilung der Frage erforderlich ist, ob die i. Sequenz die Dampftemperatur beeinflusst oder nicht. Mithin sind nicht sämtliche der diversen, im Auswertungsprogramm 280 verwendeten Kriterien in jedem Fall für die Feststellung einer Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz erforderlich. 7 shows a program 280 for statistical evaluations, that of the program block 156 can be executed to determine if the i. Sequence actually affects the steam temperature or not. To determine if the i. Sequence influences the steam temperature or not, several different criteria can be used, each of which one or more of the various already developed above statistical parameters of i. Sequence evaluates. In addition, applying these criteria, the thresholds at which the statistical parameters are compared depend on the degree of confidence required to assess whether the i. Sequence affects the steam temperature or not. Therefore, not all of the diverse, in the evaluation program 280 used in each case for the determination of a steam temperature-influencing sequence.

Zunächst bewertet ein Programmblock 282 die statistische Verteilung jedes einzelnen der folgenden statistischen Parameter: STVpos,i,j, STVneg,i,j, STVavg,i,j, SFVpos,i,j, SFVneg,i,j, SFVavg,i,j und SFOi,j (für j = 1, 2, ..., N). Insbesondere bestimmt der Programmblock 282, ob diese statistischen Parameter für die i. Sequenz annähernd normal verteilt sind oder nicht. Mittels des Programmblocks 282 kann ein Anwender des Auswertungsprogramms 280 feststellen, welche Abweichung von der Normalverteilung für diese statistischen Parameter zulässig ist. In einer alternativen Realisierung kann der Programmblock 282 lediglich verlangen, dass eine gewichtete Kombination sämtlicher dieser Parameter innerhalb einer zuvor festgelegten Abweichungsspanne liegt. Darüber hinaus können auch weitere Kriterien für die Beurteilung herangezogen werden, ob die statistischen Parameter normal verteilt sind. Neben der Prüfung der Normalverteilung müssen die Standardabweichungen dieser normal verteilten Daten innerhalb bestimmter Bereiche liegen, die vom Anlagenbediener/Ingenieur vorgegeben werden können.First, evaluate a program block 282 the statistical distribution of each of the following statistical parameters: STV pos, i, j, STV neg, i, j, STV avg, i, j, SFV pos, i, j, SFV neg, i, j, SFV avg, i, j and SFO i, j (for j = 1, 2, ..., N). In particular, the program block determines 282 whether these statistical parameters for the i. Sequence are approximately normally distributed or not. By means of the program block 282 can be a user of the evaluation program 280 determine what deviation from the normal distribution is allowed for these statistical parameters. In an alternative implementation, the program block 282 merely require that a weighted combination of all these parameters fall within a predetermined deviation range. In addition, other criteria may be used to assess whether the statistical parameters are normally distributed. In addition to the normal distribution check, the standard deviations of these normally distributed data must be within certain ranges that can be specified by the plant operator / engineer.

Im Anschluss daran beurteilt ein Programmblock 284, ob μSTV,pos,i und μSTV,neg,i größer (kleiner) als ihre vorgegebenen Grenzen sind, wenn μSTV,avg,i positiv (negativ) ist. Die vorgegebenen Grenzen (d. h. die vorgegebene negative Dampftemperaturvarianz und die vorgegebene positive Dampftemperaturvarianz) können vom Benutzer des Analyseprogramms 150 wie beispielsweise einem Anlagenbediener, einem Bediener des Steuerungssystems etc. angegeben werden.Afterwards, a program block judges 284 whether μ STV, pos, i and μ STV, neg, i are greater (less) than their predetermined limits, if μ STV, avg, i is positive (negative). The predetermined limits (ie, the predetermined negative steam temperature variance and the predetermined positive steam temperature variance) may be determined by the user of the analysis program 150 such as a plant operator, an operator of the control system, etc. are specified.

Ein Programmblock 286 beurteilt, ob μSFV,pos,i und μSFV,neg,i größer (kleiner) als ihre vorgegebenen Grenzen sind, wenn μSTV,avg,i positiv (negativ) ist. Auch hier können die vorgegebenen Grenzen (d. h. die vorgegebene negative Dampftemperaturvarianz und die vorgegebene positive Dampftemperaturvarianz) vom Benutzer des Analyseprogramms 150 wie beispielsweise einem Anlagenbediener, einem Bediener des Steuerungssystems etc. angegeben werden.A program block 286 judges whether μ SFV, pos, i and μ SFV, neg, i are larger (smaller) than their predetermined limits when μ STV, avg, i is positive (negative). Again, the predetermined limits (ie, the predetermined negative steam temperature variance and the predetermined positive steam temperature variance) by the user of the analysis program 150 such as a plant operator, an operator of the control system, etc. are specified.

Im Anschluss daran beurteilt ein Programmblock 288, ob die mittlere Sprühdurchflussverschiebung μSFO,i außerhalb eines ersten definierten Bereichs liegt oder nicht, wobei der erste definierte Bereich von einem Bediener des Kessels als ein oberer Sprühdurchflusswert und als ein unterer Sprühdurchflusswert vorgegeben wird. Dies bedeutet letztlich, dass der Programmblock 288 beurteilt, ob die mittlere Sprühdurchflussverschiebung μSFO,i (1) höher als der vorgegebene obere Sprühdurchflusswert oder (2) niedriger als der vorgegebene untere Sprühdurchflusswert ist. Abschließend bestimmt auf der Grundlage der Auswertungen in den Programmblöcken 282288 ein Programmblock 290, ob die i. Sequenz tatsächlich die Dampftemperatur beeinflusst oder nicht.Afterwards, a program block judges 288 Whether or not the mean spray flow shift μ SFO, i is outside of a first defined range, the first defined range being set by an operator of the boiler as an upper spray flow value and a lower spray flow value. This ultimately means that the program block 288 judges whether the mean spray flow shift μ SFO, i (1) is higher than the predetermined upper spray flow value or (2) lower than the predetermined lower spray flow value. Finally determined on the basis of the evaluations in the program blocks 282 - 288 a program block 290 whether the i. Sequence actually affects the steam temperature or not.

Auch wenn der obige Text eine detaillierte Beschreibung mehrerer unterschiedlicher Ausprägungen der Erfindung enthält, so sei darauf hingewiesen, dass der Umfang der Erfindung durch die Beschreibung der Ansprüche am Ende dieses Patents definiert wird. Die detaillierte Beschreibung ist lediglich beispielhaft zu verstehen und beschreibt nicht jede mögliche Ausprägung der Erfindung, da eine Beschreibung jeder möglichen Ausprägung nicht mit realistischem Aufwand möglich, wenn nicht sogar vollkommen unmöglich, wäre. Es könnten unter Einsatz aktueller Technologien oder unter Einsatz von Technologien, die erst nach dem Tage der Einreichung dieses Patents entwickelt werden, zahlreiche alternative Ausprägungen realisiert werden, die nach wie vor von den die Erfindung beschreibenden Ansprüchen abgedeckt wären.Although the above text contains a detailed description of several different aspects of the invention, it should be understood that the scope of the invention is defined by the description of the claims at the end of this patent. The detailed description is to be understood only as an example and does not describe every possible embodiment of the invention, since a description of each possible expression would not be possible, if not completely impossible, with a realistic outlay. Numerous alternative forms could be realized using current technologies or technologies developed after the date of filing of this patent, which would still be covered by the claims describing the invention.

Es können mithin zahlreiche Modifikationen und Abwandlungen der hier beschriebenen und dargestellten Techniken und Strukturen vorgenommen werden, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Entsprechend wird darauf hingewiesen, dass die hier beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen lediglich veranschaulichende Funktion haben und den Umfang der Erfindung nicht einschränken.Thus, numerous modifications and variations of the techniques and structures described and illustrated herein may be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, it should be understood that the methods and apparatus described herein are illustrative only and not limiting in scope of the invention.

In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Wärmeübertragungsbereich aus mindestens einem der folgenden Elemente besteht: (1) einem Überhitzungs-Übertragungsbereich; (2) einem Wiederaufheizungs-Übertragungsbereich; sowie (3) einem Wasserwandbereich.In one embodiment of the method according to the invention, it is provided that the heat transfer area consists of at least one of the following elements: (1) an overheat transfer area; (2) a reheat transfer area; and (3) a water wall area.

Claims (19)

Verfahren zur Bestimmung einer Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz zum Betrieb mehrerer Rußausblaser (110, 208, 210, 212, 214, 216, 218) in einem Dampf-Energieerzeuger, wobei die mehreren Rußausblaser (110, 208, 210, 212, 214, 216, 218) dazu benutzt werden, ein Reinigungsspray in einen Wärmeübergangsbereich des zur Stromerzeugung eingesetzten Dampf-Energieerzeugers zu sprühen, wobei das Verfahren folgendes aufweist: Betrieb mehrerer Rußausblaser (110, 112, 208, 210, 212, 214, 216, 218) entsprechend einer Rußausblasesequenz, wobei die Rußausblasesequenz den Durchfluss des Reinigungssprays vorgibt, das von jedem einzelnen der Rußausblaser (110, 112, 208, 210, 212, 214, 216, 218) über eine Zeitsequenz eingesetzt wird; Messung der Dampftemperatur im Wärmeübergangsbereich während der Zeitsequenz; Berechnung mehrerer statistischer Parameter der Rußausblasesequenz; sowie Auswertung mindestens eines der Mehrzahl der statistischen Parameter gemäß einem ersten Kriterium, um festzustellen, ob es sich bei der Rußausblasesequenz um die Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz handelt.Method for determining a steam temperature influencing sequence for operating a plurality of soot blowers ( 110 . 208 . 210 . 212 . 214 . 216 . 218 ) in a steam power generator, wherein the plurality of soot blower ( 110 . 208 . 210 . 212 . 214 . 216 . 218 ) are used to spray a cleaning spray into a heat transfer area of the steam power generator used for power generation, the method comprising: operating a plurality of soot blowers ( 110 . 112 . 208 . 210 . 212 . 214 . 216 . 218 ) according to a Rußausblasesequenz, wherein the Rußausblasesequenz dictates the flow of the cleaning spray that from each of the Rußblblaser ( 110 . 112 . 208 . 210 . 212 . 214 . 216 . 218 ) is used over a time sequence; Measuring the steam temperature in the heat transfer area during the time sequence; Calculation of several statistical parameters of the soot blowing sequence; and evaluating at least one of the plurality of statistical parameters according to a first criterion to determine if the soot blowing sequence is the steam temperature affecting sequence. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das erste Kriterium beinhaltet: eine mittlere positive Dampftemperaturvarianz ist größer als eine definierte positive Dampftemperaturvarianz, und eine mittlere negative Dampftemperaturvarianz ist größer als eine definierte negative Dampftemperaturvarianz, wenn eine mittlere durchschnittliche Dampftemperatur positiv ist; und die mittlere positive Dampftemperaturvarianz ist kleiner als die definierte positive Dampftemperaturvarianz, und die mittlere negative Dampftemperaturvarianz ist kleiner als die definierte negative Dampftemperaturvarianz, wenn die mittlere durchschnittliche Dampftemperatur negativ ist.The method of claim 1, wherein the first criterion includes: a mean positive steam temperature variance is greater than a defined positive steam temperature variance, and a mean negative steam temperature variance is greater than a defined negative steam temperature variance when a mean average steam temperature is positive; and the mean positive steam temperature variance is less than the defined positive steam temperature variance and the mean negative steam temperature variance is less than the defined negative steam temperature variance when the average average steam temperature is negative. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das erste Kriterium mindestens eines der folgenden Elemente beinhaltet: a) eine positive Dampftemperaturvarianz der Rußausblasesequenz ist annähernd normal verteilt; b) eine negative Dampftemperaturvarianz der Rußausblasesequenz ist annähernd normal verteilt; c) eine mittlere Dampftemperaturvarianz der Rußausblasesequenz ist annähernd normal verteilt; d) eine positive Sprühdurchflussvarianz der Rußausblasesequenz ist annähernd normal verteilt; e) eine negative Sprühdurchflussvarianz der Rußausblasesequenz ist annähernd normal verteilt; sowie f) eine Sprühdurchflussverschiebung der Rußausblasesequenz ist annähernd normal verteilt.The method of claim 1, wherein the first criterion includes at least one of the following elements: a) a positive steam temperature variance of the Rußausblasesequenz is distributed approximately normally; b) a negative steam temperature variance of the Rußausblasesequenz is distributed approximately normally; c) a mean steam temperature variance of the Rußausblasesequenz is distributed approximately normally; d) a positive spray flow variance of the soot blowing sequence is approximately normally distributed; e) a negative spray flow variance of the Rußausblasesequenz is distributed approximately normally; such as f) a Sprühdurchflussverschiebung the Rußausblasesequenz is distributed approximately normally. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das erste Kriterium weiterhin beinhaltet: eine mittlere Sprühdurchflussvarianz und eine mittlere negative Sprühdurchflussvarianz sind größer als die definierten Grenzen für die Sprühdurchflussvarianz, wenn eine mittlere Sprühdurchflussvarianz positiv ist; die mittlere Sprühdurchflussvarianz und die mittlere negative Sprühdurchflussvarianz sind kleiner als die definierten Grenzen für die Sprühdurchflussvarianz, wenn eine mittlere Sprühdurchflussvarianz negativ ist; eine mittlere Sprühdurchflussverschiebung der Rußausblasesequenz ist größer als ein definierter oberer Wert für den Sprühdurchfluss oder kleiner als ein definierter unterer Wert für den Sprühdurchfluss.The method of claim 1, wherein the first criterion further includes: a mean spray flow variance and a mean negative spray flow variance are greater than the defined limits for the spray flow variance when a mean spray flow variance is positive; the mean spray flow variance and the mean negative spray flow variance are less than the defined limits for the spray flow variance when a mean spray flow variance is negative; a mean spray flow shift of the soot blowing sequence is greater than a defined upper spray flow value or less than a defined lower spray flow value. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Reinigungsspray aus mindestens einer der folgenden Komponenten besteht: 1. gesättigter Dampf; 2. überhitzter Dampf; 3. Druckluft; sowie 4. Wasser.The method of claim 1, wherein the cleaning spray consists of at least one of the following components: 1. saturated vapor; 2. superheated steam; 3. compressed air; as well as 4th water. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem weiterhin ein Vorwärtssteuerungssignal bestimmt wird, dessen absoluter ganzzahliger Wert gleich einem mittleren Gesamtbetrag der Reinigungsspray-Veränderung für die Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz ist.The method of claim 1, further comprising determining a feed forward signal whose absolute integer value is equal to a mean total amount of cleaning spray change for the steam temperature affecting sequence. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei: das Vorwärtssteuerungssignal negativ ist, wenn: 1. eine mittlere durchschnittliche Sprühdurchflussvarianz für die Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz kleiner als Null ist; und 2. die mittlere Sprühdurchflussverschiebung für die Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz kleiner als Null ist; und das Vorwärtssteuerungssignal positiv ist, wenn: 1. die mittlere durchschnittliche Sprühdurchflussvarianz für die Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz größer als Null ist; und 2. die mittlere Sprühdurchflussverschiebung für die Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz größer als Null ist. The method of claim 6, wherein: the feedforward signal is negative when: 1. an average average spray flow variance for the steam temperature control sequence is less than zero; and 2. the mean spray flow shift for the steam temperature control sequence is less than zero; and the feed forward signal is positive when: 1. the average average spray flow variance for the steam temperature control sequence is greater than zero; and 2. the mean spray flow shift for the steam temperature control sequence is greater than zero. Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem weiterhin das Vorwärtssteuerungssignal an ein System zur Steuerung der Dampftemperatur des Kessels (100) gesendet wird.Method according to claim 7, further comprising the feed-forward signal to a boiler steam temperature control system ( 100 ) is sent. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Form des Vorwärtssteuerungssignal mindestens einer der folgenden Formen entspricht: 1. linear; 2. polynomial; 3. exponentiell; sowie 4. hyperbolisch.The method of claim 8, wherein the shape of the feedforward signal corresponds to at least one of the following forms: 1. linear; 2. polynomial; 3. exponential; and 4. hyperbolic. Verfahren gemäß Anspruch 8, weiterhin beinhaltend die Auswertung der Ergebnisse der Anwendung des Vorwärtssteuerungssignals entsprechend dem Vorwärtssteuerungssignal, wobei die Auswertung beinhaltet: a) Ermittlung der Größe einer negativen Dampftemperaturvarianz, wenn eine mittlere Dampftemperatur negativ ist; und b) Ermittlung der Größe einer positiven Dampftemperaturvarianz, wenn eine mittlere Dampftemperatur positiv ist.The method of claim 8, further comprising evaluating the results of applying the feedforward signal in accordance with the feed forward signal, the evaluation including: a) determining the magnitude of a negative steam temperature variance when a mean steam temperature is negative; and b) Determining the size of a positive steam temperature variance when a mean steam temperature is positive. System zur Bestimmung einer Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz zum Betrieb mehrerer Rußausblaser (110, 112, 208, 210, 212, 214, 216, 218) in einem Dampf-Energieerzeuger zur Stromerzeugung, wobei die mehreren Rußausblaser (110, 112, 208, 210, 212, 214, 216, 218) dazu benutzt werden, ein Reinigungsspray in einen Wärmeübergangsbereich des zur Stromerzeugung eingesetzten Dampf-Energieerzeugers zu sprühen, wobei das System folgendes aufweist: Betätigungsmodul, eingerichtet für den Betrieb mehrerer Rußausblaser (110, 112, 208, 210, 212, 214, 216, 218) entsprechend einer Rußausblasesequenz, wobei die Rußausblasesequenz den Durchfluss des Reinigungssprays vorgibt, das von jedem einzelnen der Rußausblaser (110, 112, 208, 210, 212, 214, 216, 218) über eine Zeitsequenz verwendet wird; Messmodul, eingerichtet für die Messung der Dampftemperatur des Wärmeübertragungsbereichs während der Zeitsequenz; Berechnungsmodul, eingerichtet für die Berechnung mehrerer statistischer Parameter der Rußausblasesequenz; sowie Auswertungsmodul, eingerichtet für die Auswertung mindestens eines der Mehrzahl der statistischen Parameter gemäß einem ersten Kriterium, um festzustellen, ob es sich bei der Rußausblasesequenz um die Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz handelt.System for determining a steam temperature influencing sequence for operating a plurality of soot blowers ( 110 . 112 . 208 . 210 . 212 . 214 . 216 . 218 ) in a steam power generator for generating electricity, wherein the plurality of soot blower ( 110 . 112 . 208 . 210 . 212 . 214 . 216 . 218 ) are used to spray a cleaning spray into a heat transfer area of the steam power generator used to generate the power, the system comprising: an actuation module configured to operate a plurality of soot blowers ( 110 . 112 . 208 . 210 . 212 . 214 . 216 . 218 ) according to a Rußausblasesequenz, wherein the Rußausblasesequenz dictates the flow of the cleaning spray that from each of the Rußblblaser ( 110 . 112 . 208 . 210 . 212 . 214 . 216 . 218 ) is used over a time sequence; Measuring module adapted for measuring the steam temperature of the heat transfer area during the time sequence; Calculation module adapted to calculate a plurality of statistical parameters of the soot blowing sequence; and evaluation module configured to evaluate at least one of the plurality of statistical parameters according to a first criterion to determine whether the soot blowdown sequence is the steam temperature influence sequence. System gemäß Anspruch 11, wobei das erste Kriterium beinhaltet: eine mittlere positive Dampftemperaturvarianz ist größer als eine definierte positive Dampftemperaturvarianz, und eine mittlere negative Dampftemperaturvarianz ist größer als eine definierte negative Dampftemperaturvarianz, wenn eine mittlere durchschnittliche Dampftemperatur positiv ist; und die mittlere positive Dampftemperaturvarianz ist kleiner als die definierte positive Dampftemperaturvarianz, und die mittlere negative Dampftemperaturvarianz ist kleiner als die definierte negative Dampftemperaturvarianz, wenn die mittlere durchschnittliche Dampftemperatur negativ ist.The system of claim 11, wherein the first criterion includes: a mean positive steam temperature variance is greater than a defined positive steam temperature variance, and a mean negative steam temperature variance is greater than a defined negative steam temperature variance when a mean average steam temperature is positive; and the mean positive steam temperature variance is less than the defined positive steam temperature variance and the mean negative steam temperature variance is less than the defined negative steam temperature variance when the average average steam temperature is negative. System gemäß Anspruch 11, wobei das erste Kriterium mindestens eines der folgenden Elemente beinhaltet: a) eine annähernd normal verteilte positive Dampftemperaturvarianz der Rußausblasesequenz; b) eine annähernd normal verteilte negative Dampftemperaturvarianz der Rußausblasesequenz; c) eine annähernd normal verteilte mittlere Dampftemperaturvarianz der Rußausblasesequenz; d) eine annähernd normal verteilte positive Sprühdurchflussvarianz der Rußausblasesequenz; e) eine annähernd normal verteilte negative Sprühdurchflussvarianz der Rußausblasesequenz; sowie f) eine annähernd normal verteilte Sprühdurchflussverschiebung der Rußausblasesequenz.The system of claim 11, wherein the first criterion includes at least one of the following elements: a) an approximately normally distributed positive steam temperature variance of the Rußausblasesequenz; b) an approximately normally distributed negative steam temperature variance of the Rußausblasesequenz; c) an approximately normally distributed average steam temperature variance of the Rußausblasesequenz; d) an approximately normally distributed positive spray flow variance of the soot blowing sequence; e) an approximately normally distributed negative spray flow variance of the Rußausblasesequenz; such as f) an approximately normally distributed Sprühdurchflussverschiebung the Rußausblasesequenz. System gemäß Anspruch 13, wobei das erste Kriterium weiterhin beinhaltet: eine mittlere Sprühdurchflussvarianz und eine mittlere negative Sprühdurchflussvarianz sind größer als die für die Sprühdurchflussvarianz definierten Grenzen, wenn eine mittlere Sprühdurchflussvarianz positiv ist; die mittlere Sprühdurchflussvarianz und die mittlere negative Sprühdurchflussvarianz sind kleiner als die für die Sprühdurchflussvarianz definierten Grenzen, wenn eine mittlere Sprühdurchflussvarianz negativ ist; eine mittlere Sprühdurchflussverschiebung der Rußausblasesequenz ist größer als ein definierter oberer Wert für den Sprühdurchfluss oder kleiner als ein definierter unterer Wert für den Sprühdurchfluss.The system of claim 13, wherein the first criterion further includes: a mean spray flow variance and a mean negative spray flow variance greater than the limits defined for the spray flow variance when a mean spray flow variance is positive; the mean spray flow variance and the mean negative spray flow variance are less than the limits defined for the spray flow variance when a mean spray flow variance is negative; a mean spray flow shift of the soot blowing sequence is greater than a defined upper spray flow value or less than a defined lower spray flow value. System gemäß Anspruch 11, weiterhin enthaltend ein Vorwärtssteuerungssignal, so eingerichtet, dass ein Vorwärtssteuerungssignal bestimmt wird, dessen absoluter ganzzahliger Wert gleich einem mittleren Gesamtbetrag der Reinigungsspray-Veränderung für die Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz ist.The system of claim 11, further comprising a feedforward signal configured to determine a feed forward signal whose absolute integer value is equal to a mean total amount of cleaning spray change for the steam temperature affecting sequence. System gemäß Anspruch 15, wobei: das Vorwärtssteuerungssignal negativ ist, wenn: 1. eine mittlere durchschnittliche Sprühdurchflussvarianz für die Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz kleiner als Null ist; und 2. die mittlere Sprühdurchflussverschiebung für die Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz kleiner als Null ist; und das Vorwärtssteuerungssignal positiv ist, wenn: 1. die mittlere durchschnittliche Sprühdurchflussvarianz für die Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz größer als Null ist; und 2. die mittlere Sprühdurchflussverschiebung für die Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz größer als Null ist.The system of claim 15, wherein: the feedforward control signal is negative when: 1. a mean average spray flow variance for the steam temperature control sequence is less than zero; and 2. the mean spray flow shift for the steam temperature control sequence is less than zero; and the feed forward signal is positive when: 1. the average average spray flow variance for the steam temperature control sequence is greater than zero; and 2. the mean spray flow shift for the steam temperature control sequence is greater than zero. System gemäß Anspruch 16, weiterhin enthaltend ein Steuermodul, so eingerichtet, dass das Vorwärtssteuerungssignal an Sprühventile innerhalb eines Systems zur Steuerung der Dampftemperatur des Kessels gesendet wird.The system of claim 16, further comprising a control module configured to send the feedforward signal to spray valves within a steam temperature control system of the boiler. System gemäß Anspruch 17, weiterhin enthaltend ein Rückkopplungsmodul, so eingerichtet, dass die Ergebnisse der Übermittlung des Vorwärtssteuerungssignals an Sprühventile innerhalb des Systems zur Steuerung der Dampftemperatur des Kessels (10) ausgewertet werden, wobei die Auswertung umfasst: 1. Ermittlung der Größe einer negativen Dampftemperaturvarianz, wenn eine mittlere Dampftemperaturvarianz negativ ist; und 2. Ermittlung der Größe einer positiven Dampftemperaturvarianz, wenn eine mittlere Dampftemperaturvarianz positiv ist.The system of claim 17, further comprising a feedback module arranged to adjust the results of the transmission of the feedforward signal to spray valves within the steam temperature control system of the boiler ( 10 ), the evaluation comprising: 1. determining the magnitude of a negative steam temperature variance when a mean steam temperature variance is negative; and 2. Determining the magnitude of a positive steam temperature variance when a mean steam temperature variance is positive. Vorrichtung zur Bestimmung einer Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz zum Betrieb mehrerer Rußausblaser (110, 112, 208, 210, 212, 214, 216, 218) in einem Dampf-Energieerzeuger zur Stromerzeugung, wobei die mehreren Rußausblaser (110, 112, 208, 210, 212, 214, 216, 218) dazu benutzt werden, ein Reinigungsspray in einen Wärmeübergangsbereich des zur Stromerzeugung eingesetzten Dampf-Energieerzeugers zu sprühen, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: eine Schnittstelle; sowie eine mit der Schnittstelle kommunizierende Steuerung, die so eingerichtet ist, dass sie mehrere Rußausblaser entsprechend einer Rußausblasesequenz betreibt, wobei die Rußausblasesequenz den Durchfluss des Reinigungssprays vorgibt, das von jedem einzelnen der Rußausblaser über eine Zeitsequenz verwendet wird; sie die Dampftemperatur des Wärmeübergangsbereichs während der Zeitsequenz misst; sie mehrere statistische Parameter der Rußausblasesequenz berechnet; sowie mindestens einen der Mehrzahl der statistischen Parameter gemäß einem ersten Kriterium auswertet, um festzustellen, ob es sich bei der Rußausblasesequenz um die Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz handelt; dass sie ein Vorwärtssteuerungssignal bestimmt, dessen absoluter ganzzahliger Wert gleich einem mittleren Gesamtbetrag der Reinigungsspray-Veränderung für die Dampftemperatur-Beeinflussungs-Sequenz ist; sowie sie das Vorwärtssteuerungssignal an Sprühventile innerhalb eines Systems zur Steuerung der Dampftemperatur des Kessels sendet.Device for determining a steam temperature influencing sequence for operating a plurality of soot blowers ( 110 . 112 . 208 . 210 . 212 . 214 . 216 . 218 ) in a steam power generator for generating electricity, wherein the plurality of soot blower ( 110 . 112 . 208 . 210 . 212 . 214 . 216 . 218 ) are used to spray a cleaning spray into a heat transfer area of the steam power generator used for power generation, the apparatus comprising: an interface; and a controller communicating with the interface configured to operate a plurality of soot blowers according to a soot blowing sequence, wherein the soot blowing sequence dictates the flow of the cleaning spray used by each one of the soot ejectors over a time sequence; it measures the steam temperature of the heat transfer area during the time sequence; it calculates several statistical parameters of the soot blowing sequence; and evaluating at least one of the plurality of statistical parameters according to a first criterion to determine if the soot blowdown sequence is the vapor temperature affecting sequence; that it determines a feedforward signal whose absolute integer value is equal to a mean total amount of cleaning spray change for the steam temperature affecting sequence; and sending the feedforward signal to spray valves within a boiler steam temperature control system.
DE102006006597.2A 2005-02-14 2006-02-13 Method and system for determining a steam temperature influencing sequence Active DE102006006597B4 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/057,657 US7109446B1 (en) 2005-02-14 2005-02-14 Method and apparatus for improving steam temperature control
US11/057,657 2005-02-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102006006597A1 DE102006006597A1 (en) 2006-09-07
DE102006006597B4 true DE102006006597B4 (en) 2014-02-20

Family

ID=36119990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006006597.2A Active DE102006006597B4 (en) 2005-02-14 2006-02-13 Method and system for determining a steam temperature influencing sequence

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7109446B1 (en)
CN (1) CN100595712C (en)
CA (1) CA2532689C (en)
DE (1) DE102006006597B4 (en)
GB (1) GB2423158B (en)
HK (1) HK1092550A1 (en)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7383790B2 (en) 2005-06-06 2008-06-10 Emerson Process Management Power & Water Solutions, Inc. Method and apparatus for controlling soot blowing using statistical process control
US8140296B2 (en) * 2005-06-06 2012-03-20 Emerson Process Management Power & Water Solutions, Inc. Method and apparatus for generalized performance evaluation of equipment using achievable performance derived from statistics and real-time data
GB2459593B (en) 2007-03-12 2011-12-21 Emerson Process Management Use of statistical analysis in power plant performance monitoring
US8104283B2 (en) * 2007-06-07 2012-01-31 Emerson Process Management Power & Water Solutions, Inc. Steam temperature control in a boiler system using reheater variables
US20110203535A1 (en) * 2010-02-19 2011-08-25 Nrg Energy, Inc. Method and System for Sootblower Flow Analyzer
EP2564118B1 (en) * 2010-04-29 2016-06-01 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for controlling the temperature of steam in a boiler
US20120012036A1 (en) * 2010-07-15 2012-01-19 Shaw John R Once Through Steam Generator
US9217565B2 (en) * 2010-08-16 2015-12-22 Emerson Process Management Power & Water Solutions, Inc. Dynamic matrix control of steam temperature with prevention of saturated steam entry into superheater
US9335042B2 (en) 2010-08-16 2016-05-10 Emerson Process Management Power & Water Solutions, Inc. Steam temperature control using dynamic matrix control
US9447963B2 (en) 2010-08-16 2016-09-20 Emerson Process Management Power & Water Solutions, Inc. Dynamic tuning of dynamic matrix control of steam temperature
CN101989089B (en) * 2010-12-01 2012-09-26 中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司 On-line assessment method of slab heating furnace process capability
US9163828B2 (en) 2011-10-31 2015-10-20 Emerson Process Management Power & Water Solutions, Inc. Model-based load demand control
CN104132580B (en) * 2014-08-18 2016-01-13 广东汇嵘节能服务有限公司 Heat transfer intelligence steam-water heat exchanging dynamic temperature control method and dynamic temperature control system
US9582754B1 (en) 2016-05-17 2017-02-28 Roger Collins Adaptive feed forward method for temperature control
CN110455855B (en) * 2019-07-29 2022-02-15 上海电力大学 Heating surface ash deposition degree judgment method considering overall heat transfer influence of coal-fired boiler
JP6808001B1 (en) * 2019-08-26 2021-01-06 三菱パワー株式会社 Soot blower control system
CN113391615B (en) * 2021-05-10 2024-04-02 中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北电力试验研究院 Variable time pulse algorithm for probability statistics

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4718376A (en) * 1985-11-01 1988-01-12 Weyerhaeuser Company Boiler sootblowing control system
US5181482A (en) * 1991-12-13 1993-01-26 Stone & Webster Engineering Corp. Sootblowing advisor and automation system
US6325025B1 (en) * 1999-11-09 2001-12-04 Applied Synergistics, Inc. Sootblowing optimization system
US6758168B2 (en) * 2000-11-30 2004-07-06 Metso Automation Oy Method and apparatus for sootblowing recovery boiler

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2948013A (en) * 1955-09-07 1960-08-09 Blaw Knox Co Program control for soot blowers
US4454840A (en) * 1983-07-14 1984-06-19 The Babcock & Wilcox Company Enhanced sootblowing system
US4539840A (en) * 1983-11-14 1985-09-10 The Babcock & Wilcox Company Sootblowing system with identification of model parameters
US4615302A (en) * 1984-02-24 1986-10-07 University Of Waterloo Convection section ash monitoring
JPH0248807B2 (en) * 1987-04-24 1990-10-26 Babcock Hitachi Kk SUUTOBUROWANOSEIGYOHOHO
US4996951A (en) * 1990-02-07 1991-03-05 Westinghouse Electric Corp. Method for soot blowing automation/optimization in boiler operation
US5615953A (en) * 1994-07-25 1997-04-01 The Babcock & Wilcox Company Boiler bank surface temperature profiler
JP2001263606A (en) * 2000-03-16 2001-09-26 Babcock Hitachi Kk Steam temperature controller for boiler
US6928937B2 (en) * 2002-12-26 2005-08-16 Diamond Power International, Inc. Sootblowing control based on boiler thermal efficiency optimization

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4718376A (en) * 1985-11-01 1988-01-12 Weyerhaeuser Company Boiler sootblowing control system
US5181482A (en) * 1991-12-13 1993-01-26 Stone & Webster Engineering Corp. Sootblowing advisor and automation system
US6325025B1 (en) * 1999-11-09 2001-12-04 Applied Synergistics, Inc. Sootblowing optimization system
US6758168B2 (en) * 2000-11-30 2004-07-06 Metso Automation Oy Method and apparatus for sootblowing recovery boiler

Also Published As

Publication number Publication date
GB0602884D0 (en) 2006-03-22
US20060191896A1 (en) 2006-08-31
DE102006006597A1 (en) 2006-09-07
CA2532689C (en) 2011-09-20
CA2532689A1 (en) 2006-08-14
CN1821920A (en) 2006-08-23
US7109446B1 (en) 2006-09-19
GB2423158A (en) 2006-08-16
CN100595712C (en) 2010-03-24
HK1092550A1 (en) 2007-02-09
GB2423158B (en) 2007-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006006597B4 (en) Method and system for determining a steam temperature influencing sequence
DE102006026246B4 (en) Method and device for controlling the soot blowout by means of statistical process control
US5181482A (en) Sootblowing advisor and automation system
EP2564118B1 (en) Method and device for controlling the temperature of steam in a boiler
DE102011052629A1 (en) Dynamic setting of a dynamic matrix control of steam temperatures
DE102014115726A1 (en) STEAM TEMPERATURE CONTROL USING A MODEL-BASED TEMPERATURE COMPENSATION
DE102011052624A1 (en) Steam temperature control by means of dynamic matrix control
DE102007061604A1 (en) Optimization of the operation of a power plant
DE102017117122A1 (en) Multi-tasks steam temperature control
DE112019004414T5 (en) METHOD AND DEVICE FOR PREDICTING ASH ADHESION IN COAL FIRED BOILERS, METHOD AND DEVICE FOR PREVENTING ASH ADHESION IN COAL FIRED BOILERS, AND METHOD AND DEVICE FOR OPERATING COAL FIRED BOILERS
WO1996023169A1 (en) Process and device for the control of soot blowers in a boiler plant
WO2000037851A1 (en) Fossil fuel fired continuos-flow steam generator
EP3011144B1 (en) Method and device for controlling the spraying of water into the flue gas duct of a gas and steam turbine installation
DE112018006086T5 (en) Operating condition evaluation device, operating condition evaluation method and control system for power plant
EP0643816B1 (en) Process and device for regulating the flue gas temperature at the outlet of a steam generator
EP2737273B1 (en) Method for enhancing the efficiency of an incineration plant, in particular of a waste incineration biomass power plant
DE2621340B2 (en) Heat recovery steam generator
DE102019002848A1 (en) CONTROL APPARATUS OF A PLANT, PLANT, CONTROL METHOD OF A PLANT AND CONTROL PROGRAM OF A PLANT
EP0123869B1 (en) Calorific value boiler, particularly for the production of hot water or heating water with a gas burner
DE102021116921A1 (en) Procedure for determining an operating variable, heat exchanger and flue gas-carrying system
WO2000032987A1 (en) Method for operating a steam generator and steam generator for carrying out this method
DE19962429B4 (en) Procedure for monitoring and controlling the operating status of steam boilers
DE102012014271A1 (en) Method for controlling cleaning facility e.g. steam blower, involves attenuating cleaning intensity, when predetermined minimum effectiveness, and maximum permissible contamination of heating surfaces are not exceeded
DE112021002810T5 (en) FURNACE MONITORING DEVICE
CN115200000A (en) Method for early warning of four-pipe leakage fault of boiler of thermal power plant based on big data algorithm

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R020 Patent grant now final

Effective date: 20141121